本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种基于功率因数校正的LLC半桥谐振变换器。
背景技术：
电路被广泛应用于300W以内的开关电源中，现有的LLC电路均使用采样电路采集变压器副边输出的电压信号，并与预设的电压基准信号进行比较，得出误差，以此误差量来调整开关管的谐振频率，从而调整调整输出电压。由于LLC电路的谐振电流是一个类似的正弦波形，相对应普通半桥的近似梯形波来说，这种类似的正弦波电流的峰值要高出很多，功率越大体现的越明显，而这种较大的谐振电流往往受到干扰后很容易失去控制，从而会导致开关管损毁，因此大功率的软开关电流一般采用全桥移相控制，但是全桥移相控制模式相对于LLC变频模式来说，不仅整机效率要低1%-2%左右，而且稳定性差，成本也较高。此外，由于LLC属于PFM控制，负载变动会引起谐振频率的变化，从而导致输出频率发生变化前，影响输出电源的稳定性。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种LLC谐振变换器，能够适用于大功率电源电路中，且能够保证输出电压的稳定性。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种基于功率因数校正的LLC半桥谐振变换器，包括与交流电源相连的PWM控制芯片，所述PWM控制芯片具有功率因数校正电路和谐振变换电路，所述交流电源的两端并联有第一电阻和第二电阻，第一电阻和第二电阻的公共端依次经第三电阻和第四电阻接地，第四电阻两端并联有第一电容，所述第三电阻和第四电阻的公共端与PWM控制芯片的2引脚相连，所述交流电源的一端经第一二极管及第二二极管与交流电源的另一端相连，交流电源的一端还依次经第三二极管及第四二极管与交流电源的另一端相连，所述交流电源的一端与变压器的一原边端相连，变压器原边的另一端依次经第六二极管及第五电阻与PWM控制芯片的24脚相连，PWM控制芯片的24引脚还经第六电阻接地，所述第六二极管与第五电阻的公共端经第五二极管与变压器原边的一端相连，所述变压器原边的一端还经第二电容接地，变压器副边的一端接地，变压器副边的另一端与PWM控制芯片的3脚相连，所述变压器于第六二极管的公共端与第一开关管的漏级相连，第一开关管的栅极与PWM控制芯片的7引脚相连，第一开关管的源级经第七电阻接地，所述PWM控制芯片的4脚经第八电阻与第一开关管的源级相连，第八电阻两端并联有第四电容，所述PWM控制芯片的1脚经第六电容接地，第六电容两端并联有由第九电阻及第五二极管组成的串联电路，所述PWM控制芯片的23脚经第十电阻接地，第十电阻两端并联有第七电容，所述PWM控制芯片的12脚经第六二极管与变压器相连，PWM控制芯片的12脚还经第三电容接地，PWM控制芯片的12脚还与第二开关管的漏级相连，第二开关管的栅极与PWM控制芯片的13脚相连，第二开关管的源级与PWM控制芯片的15脚相连，所述PWM控制芯片的9脚经第七二极管与PWM控制芯片的14脚相连，PWM控制芯片的9脚还经第八电容接地，PWM控制芯片的14脚经第八电容与PWM控制芯片的15脚相连，所述PWM控制芯片的6脚依次经第八二极管、第九二极管及第十三电阻连接PWM控制芯片的5脚，PWM控制芯片的6脚还经第十一电容接地，所述第十三电阻与第九二极管的公共端经第十二电容接地，所述PWM控制芯片的5脚还经第十四电阻接地，PWM控制芯片的15脚经第十电容连接第二变压器原边的一端，第二变压器原边的另一端经第十一电阻与PWM控制芯片的17脚相连，第二变压器原边的另一端还经第十二电阻接地，所述PWM控制芯片的10脚连接第三开关管的栅极，第三开关管的漏级与PWM控制芯片的15脚相连，PWM控制芯片的源级接地，所述第二开关管的源级和漏级之间并联有第九电容，所述PWM控制芯片的19脚经第十三电容接地，所述PWM控制芯片的22脚经第十四电容接地，所述PWM控制芯片的22脚还与第一光电耦合器的第一输出端相连，第一光电耦合器的第二输出端接地，所述第一光电耦合器的第一输入端经第十九电阻连接输入信号，第一光电耦合器的第二输入端连接电源，所述PWM控制芯片的21脚经第十五电阻与PWM控制芯片的20脚相连，PWM控制芯片的20脚经第十六电阻接地，所述PWM控制芯片的21脚还与第二光电耦合器的第一输出端相连，第二光电耦合器的第一输入端经第十二极管与变压器副边的一端相连，第二光电耦合器的第一输入端还经第十一二极管与第二变压器副边的另一端相连，所述第二光电耦合器的第二输入端经第一稳压二极管连接电源，第一稳压二极管的控制级经第十七电阻与第二光电耦合器的第一输入端相连，第一稳压二极管的控制级还经第十八电阻连接电源，所述第二变压器副边的抽头与第二变压器副边的一端之间为输出信号。
优选地，所述第一开关管、第二开关管及第三开关管均采用N沟道增强型MOSFET。
优选地，所述PWM控制芯片采用TEA1716T系列芯片。
本实用新型通过将功率因数校正电路和谐振变换电路结合，利用谐振变换电路对开关管的脉宽进行调整，使得谐振变换电路对输入电压的变化和输出负载的变化的瞬态响应快，不仅适用于小功率的开关电源中，而且适用于大功率的开关电源中，谐振变换电路具有开关频率高、应力小、关断损耗小及效率高的优点，运行安全稳定可靠；功率因数校正电路为谐振变换电路提供稳定的输出电压，同时能够较少输出噪声，保证开关管正常工作。本实用新型结构简单，成本低廉，运行安全可靠，适用于各种功率的开关电源。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例，都属于本实用新型的保护范围。
如图1所示，本实用新型所述的一种基于功率因数校正的LLC半桥谐振变换器，包括与交流电源相连的PWM控制芯片U1，PWM控制芯片U1具有功率因数校正电路和谐振变换电路，交流电源的两端并联有第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1和第二电阻R2的公共端依次经第三电阻R3和第四电阻R4接地，第四电阻R4两端并联有第一电容C1，第三电阻R3和第四电阻R4的公共端与PWM控制芯片U1的2引脚（电压检测输入端）相连，交流电源的一端经第一二极管D1及第二二极管D2与交流电源的另一端相连，交流电源的一端还依次经第三二极管D3及第四二极管D4与交流电源的另一端相连，交流电源的一端与第一变压器T1的原边一端相连，第一变压器T1原边的另一端依次经第六二极管D6及第五电阻R5与PWM控制芯片U1的24引脚（输出电压反馈输入端）相连，PWM控制芯片U1的24引脚（输出电压反馈输入端）还经第六电阻R6接地，第六二极管D6与第五电阻R5的公共端经第五二极管D5与第一变压器T1原边的一端相连，第一变压器T1原边的一端还经第二电容C2接地，第一变压器T1副边的一端接地，第一变压器T1副边的另一端与PWM控制芯片U1的3引脚（PFC检测端）相连，第一变压器T1与第六二极管D6的公共端与第一开关管Q1的漏级相连，第一开关管Q1的栅极与PWM控制芯片U1的7引脚（MOS管驱动脉冲输出端）相连，第一开关管Q1的源级经第七电阻R7接地，PWM控制芯片U1的4引脚（电流检测输入端）经第八电阻R8与第一开关管Q1的源级相连，第八电阻R8两端并联有第四电容C4，PWM控制芯片U1的1引脚（功率补偿端）经第六电容C6接地，第六电容C6两端并联有由第九电阻R9及第五电容C5组成的串联电路，PWM控制芯片U1的23引脚（外接阻容端）经第十电阻R10接地，第十电阻R10两端并联有第七电容C7，PWM控制芯片U1的12引脚（高压电源输入端）经第六二极管D6与第一变压器T1相连，PWM控制芯片U1的12引脚（高压电源输入端）还经第三电容C3接地，PWM控制芯片U1的12引脚（高压电源输入端）还与第二开关管Q2的漏级相连，第二开关管Q2的栅极与PWM控制芯片U1的13引脚（MOS管驱动端）相连，第二开关管Q2的源级与PWM控制芯片U1的15引脚（半桥谐振斜坡检测端）相连，PWM控制芯片U1的9引脚（内部基准电压输出端）经第七二极管D7与PWM控制芯片U1的14引脚（驱动提供输入端）相连，PWM控制芯片U1的9引脚（内部基准电压输出端）还经第八电容C8接地，PWM控制芯片U1的14引脚（驱动提供输入端）经第八电容C8与PWM控制芯片U1的15引脚（半桥谐振斜坡检测端）相连，PWM控制芯片U1的6引脚（内部低电压供电端）依次经第八二极管D8、第九二极管D9及第十三电阻R13连接PWM控制芯片U1的5引脚（变换器输出电压检测端），PWM控制芯片U1的6引脚（内部低电压供电端）还经第十一电容C11接地，第十三电阻R13与第九二极管D9的公共端经第十二电容C12接地，PWM控制芯片U1的5引脚（变换器输出电压检测端）还经第十四电阻R14接地，PWM控制芯片U1的15引脚（半桥谐振斜坡检测端）经第十电容C10连接第二变压器T2原边的一端，第二变压器T2原边的另一端经第十一电阻R11与PWM控制芯片U1的17引脚（半桥谐振过流保护端）相连，第二变压器T2原边的另一端还经第十二电阻R12接地，PWM控制芯片U1的10引脚（低边MOSFET驱动输出端）连接第三开关管Q3的栅极，第三开关管Q3的漏级与PWM控制芯片U1的15引脚（半桥谐振斜坡检测端）相连，第三开关管Q3的源级接地，第三开关管Q3的源级和漏级之间并联有第九电容C9，PWM控制芯片U1的19引脚（最小开关频率设置端）经第十三电容C13接地，PWM控制芯片U1的22引脚（软启动输入端）经第十四电容C14接地，PWM控制芯片U1的22引脚（软启动输入端）还与第一光电耦合器OSC1的第一输出端相连，第一光电耦合器OSC1的第二输出端接地，第一光电耦合器OSC1的第一输入端经第十九电阻R19连接输入信号IN，第一光电耦合器OSC1的第二输入端连接电源正极，PWM控制芯片U1的21引脚（输出电压反馈输入端）经第十五电阻R15与PWM控制芯片U1的20引脚（突发模式操作电压输入端）相连，PWM控制芯片U1的20引脚（突发模式操作电压输入端）经第十六电阻R16接地，PWM控制芯片U1的21引脚（输出电压反馈输入端）还与第二光电耦合器OSC2的第一输出端相连，第二光电耦合器OSC2的第一输入端经第十二极管D10与第二变压器T2副边的一端相连，第二光电耦合器OSC2的第一输入端还经第十一二极管D11与第二变压器T2副边的另一端相连，第二光电耦合器OSC2的第二输入端经第一稳压二极管VD1连接电源正极，第一稳压二极管VD1的控制级经第十七电阻R17与第二光电耦合器OSC1的第一输入端相连，第一稳压二极管VD1的控制级还经第十八电阻R18连接电源正极，第二变压器T2副边的抽头与第二变压器T2副边的一端之间为输出信号OUT。
在本实施例中，第一开关管Q1、第二开关管Q2及第三开关管Q3均采用N沟道增强型MOSFET，PWM控制芯片U1采用TEA1716T系列芯片。
本实用新型结构简单，成本低廉，运行安全可靠，适用于各种功率的开关电源。